По второму контуру парогенератор соединен с турбогенератором. <...> Классификация АЭС по числу контуров: а – одноконтурная; б – двухконтурная; в – трехконтурная; 1 – реактор; 2 – паровая турбина; 3 – электрогенератор; 4 – конденсатор; 5 – питательный насос; 6 – циркуляционный насос; 7 – компенсатор объема; 8 – парогенератор; 9 – промежуточный теплообменник Во всех рассмотренных выше схемах процесс кипения теплоносителя происходит в парогенерирующих каналах активной зоны реактора или на испарительных участках поверхности теплообмена парогенератора, откуда среда в виде пароводяной смеси поступает в сепарационные устройства. <...> В прямоточных парогенераторах с перегревом пара сепарационные устройства отсутствуют. <...> Стратегия развития АЭС в России на период до 2020 г. строится на базе корпусных некипящих реакторов типа ВВЭР, т. е. с использованием двухконтурных схем. <...> При этом все ступени турбины работают на влажном паре. <...> Наличие влаги в паре перед проточной частью и в проточной части турбины приводит к снижению КПД турбины, увеличению эрозионного износа поверхности сопловых и рабочих лопаток и к возможности выноса радиоактивных веществ из реактора. <...> Все содержащиеся в воде и пароводяной смеси вещества осаждаются на поверхность теплообмена в зоне завершения кипения (зона додеарирования). <...> При этих условиях на поверхностях нагрева прямоточных парогенераторов остается только такое количество той или иной примеси питательной воды, которое не растворилось в паре. <...> Здесь Sп, Sпр — солесодержание в паре и в воде парогенератора соответственно, мг/кг; у — влажность пара, доля влаги в паре; Кр — коэффициент распределения, характеризующий растворимость веществ в паре [1]: Кр = Sп Sпр = ρж ρп n , (1.2) где n — показатель степени, зависящий от состава вещества. <...> На практике применяется несколько способов сепарации пара [3]: про• гравитационная сепарация, осаждение в свободном паровом жалюзийных устройствах. <...> Этот способ <...>
Сепарационные_устройства_ядерных_энергетических_установок.pdf
УДК 621.177(075.8)
ББК 31.4
К78
Р е ц е н з е н т ы: М.С. Беляков, М.Д. Диев
К78
Крапивцев В.Г.
Сепарационные устройства ядерных энергетических установок
: учеб. пособие по курсу «Расчет и проектирование реакторных
установок» / В.Г. Крапивцев. – М.: Изд-во МГТУ
им. Н.Э. Баумана, 2009. – 76 с.
Рассмотрены конструкции сепарационных устройств ядерных
энергетических установок с реакторами различного типа, а также
принципы работы этих устройств для получения необходимого качества
пара. Изложены основные способы сепарации пара. Приведены
методики расчета сепарации и сепарационных устройств.
Для студентов старших курсов, обучающихся по специальности
«Ядерные реакторы и энергетические установки».
УДК 621.177(075.8)
ББК 31.4
-МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009
c
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. ОСНОВЫ СЕПАРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА АЭС . . . . . . . . 4
1.1. Принципиальные схемы производства и обеспечения
качества пара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2. Процессы обеспечения качества пара на АЭС . . . . . . . . . . . . . 9
2. СЕПАРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА АЭС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1. Сепарационные устройства кипящих канальных реакторов 11
2.2. Сепарационные устройства корпусных водо-водяных
реакторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1. Кипящие корпусные реакторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.2. Корпусные реакторы с водой под давлением. . . . . . . . . 19
2.3. Требования, предъявляемые к сепарационным устройствам 31
3. РАСЧЕТ СЕПАРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.1. Гравитационная сепарация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2. Механическая сепарация с использованием жалюзийных
устройств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.3. Центробежные сепараторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4. Промывка пара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4. СЕПАРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА АЭС С РЕАКТОРАМИ
РБМК И ВВЭР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.1. Сепарация пара в реакторных установках с реакторами
РМБК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2. Сепарация пара в реакторных установках с реакторами
ВВЭР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Стр.75